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横川 三津夫; 斎藤 実*; 萩原 孝*; 磯部 洋子*; 神宮寺 聡*
日本計算工学会論文集, 4, p.31 - 36, 2002/00
地球シミュレータは、640台の計算ノードをクロスバスイッチで結合した分散主記憶型並列計算機である。計算オードは8つのベクトルプロセッサからなる共有メモリシステムである。ピーク性能は40Tflops,主記憶容量は10TBである。地球シミュレータ上のプログラムの実効性能を推定するための性能予測システムGS
を開発した。GSのベクトル性能の予測精度を確認するために、3グループのカーネルループに対し、GSによる予測値とSX-4の測定値を比較した結果、実行時間の絶対誤差で0.89%,1.42%,6.81%が得られた。地球シミュレータの実効性能を予測した結果、 それぞれのグループで平均5.94Gflops,3.76Gflops,2.17Gflopsが得られた。
今村 俊幸; 長谷川 幸弘*; 山岸 信寛*; 武宮 博*
Recent Advances in Computational Science & Engineering, p.789 - 792, 2002/00
TME(Task Mapping Editor)は分散する計算機上の資源制御と、分散アプリケーションの設計を支援するために開発された。TMEはJFCを基盤としたGUIツールであり過般性に富んだシステムである。利用者はPC上にインストールされたブラウザーから分散アプリケーションの設計ならびに実行が可能である。TMEのGUI上では、AVSのネットワークモニターに代表されるようなドローソフトと同様の感覚で分散アプリケーションのワークフローを設計する。全ての資源はアイコンとして表現され、その依存関係が矢印によって表現されるため、結果的にアプリケーションの設計図が直感的に理解しやすくなる。TMEは設計のほかに、デザインされたアプリケーションの実行も同時に支援する。実行の過程も設計時と同じワークフローによってリアルタイムにその状態が表示されるため、デバック,ボトルネックの検出などに利用できる。なおTMEは可視化コンポーネントのようなユーザー定義のアプレットを内部に取り込む仕組みを有するため、利用者は自由にその環境を再構成することができる。このため利用者に柔軟性及び拡張性を提供するツールといえる。本論文では、著者らはTMEの基本の概念そして設計を示すとともに、globus toolkitとTMEの比較ならびに相互運用の可能性について述べる。さらに、TMEの適用例として3例のユーザーアプリケーションを紹介する。
大西 亮一*; Guo, Z.*; 木村 俊哉*; 岩宮 敏幸*
Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 12 Pages, 2000/09
多重原理複合計算の研究として、流体計算と構造計算の連成計算を行う基礎システムを、原研複合並列計算機システム上に統合化し、三次元翼の空力弾性計算を試みた。本論文では、ひととおりのシステム統合化を行うことにより得られた実践的アプローチを示している。主な特徴は次のとおりである。(1)非定常圧縮性流体を高解像度に解くオイラー流体コードと、直接積分法による構造コードをLoose Coupliing方式で統合化した。(2)流体コードと構造コードを分散処理化し同時実行するとともに、並列処理化を図り計算時間の低減に努めた。(3)流れ場と構造が一体化されたハイブリッドな格子を用いて連成計算を行った。(4)流体と構造間のインターフェースのために、移動格子と荷重変換の処理系を実現した。論文中では,基礎方式,実現方式,方式採用に至る議論,三次元翼解析への適用結果,などを述べた。
長谷川 幸弘*; 山岸 信寛*; 武宮 博*; 平山 俊雄; 白井 浩; 清水 勝宏; 小関 隆久
計算工学講演会論文集, p.365 - 368, 2000/05
核融合プラズマ実験解析システム、及び、並列分散処理実行支援環境PPExeの特徴について説明する。核融合プラズマ実験解析システムの並列分散処理化には、(1)処理能力の要求に応じた計算機を組み合わせた効率的な処理を実現する、(2)高速計算能力を必要とする処理は原研の複数のサイトに散在する大規模並列計算サーバの中の負荷の少ない計算機で実行することで処理時間を短縮する、(3)利用者の目的に応じて柔軟に解析プログラムを組み合わせた処理が行える、のような要件が求められる。これらの要求を満足する実験解析システムが、PPExeを用いて容易に構築できることを示し、並列分散処理システム構築におけるPPExeの有効性を示す。
武宮 博*; 山岸 信寛*; 今村 俊幸; 上野 浩一*; 小出 洋; 辻田 祐一; 長谷川 幸弘*; 樋口 健二; 松田 勝之*; 平山 俊雄
JAERI-Data/Code 2000-013, p.52 - 0, 2000/03
JAERI-Data-Code-2000-013.pdf:8.64MB
計算科学技術推進センターでは、並列処理基盤技術開発にかかわる研究開発の一環として、複数の計算機を用い科学技術計算の並列分散処理を支援する環境PPExeを構築している。TME(Task Mapping Editor)は、PPExeを構成するツールの一つであり、一連の処理の定義や計算機割付けを利用者が対話的に定義できるビジュアルプログラミング環境を提供する。TMEを用いることにより、利用者はプログラム間のデータ依存関係をデータフローに基づき視覚的に定義することができる。また、定義された処理を実行する計算機の指定もGUIを介して容易に行うことができる。定義された一連の処理は、TMEにより決定された実行順序にしたがって、PPExeを構成するほかのサブシステム、メタスケジューラ、計算資源利用状況モニタ、及び実行マネジャにより実施される。本報告書では、TMEの利用方法について述べる。
今村 俊幸; 武宮 博*; 小出 洋
JAERI-Data/Code 2000-007, p.114 - 0, 2000/03
JAERI-Data-Code-2000-007.pdf:3.75MB
計算科学技術推進センターでは、異なる並列計算機やワークステーションを任意に組み合わせた計算を行うために、MPIに基づいた異機種並列計算機間通信ライブラリStampiを開発した。現在、StampiシステムはStampi並びにStampi/Javaという形で構成されており、複合並列計算機COMPACSのみならずWWWブラウザ上で動作するAppletとの通信も可能になっている。本報告書は、開発したStampiシステムの設計方針並びに詳細仕様等を取りまとめたものである。
武宮 博*; 山岸 信寛*; 今村 俊幸; 上野 浩一*; 小出 洋; 辻田 祐一; 長谷川 幸弘*; 樋口 健二; 松田 勝之*; 平山 俊雄
JAERI-Data/Code 2000-010, p.49 - 0, 2000/02
JAERI-Data-Code-2000-010.pdf:2.04MB
計算科学技術推進センターでは、並列処理基盤技術開発にかかわる研究開発の一環として、複数の計算機を用いた科学技術計算の並列分散処理を支援する環境PPExeを構築している。TME (Task Mapping Editor)は、PPExeを構成するツールの一つであり、一連の処理の定義や計算機割付けを利用者が対話的に定義できるビジュアルプログラミング環境を提供する。TMEを用いることにより、利用者はプログラム間のデータ依存関係をデータフローに基づき視覚的に定義することができる。また、定義された処理を実行する計算機の指定もGUIを介して容易に行うことができる。本報告書では、TMEにおいて実現された種々の機能をまとめ、それらの機能の実装方式について説明する。
今村 俊幸; 小出 洋; 武宮 博*
JAERI-Data/Code 2000-002, p.75 - 0, 2000/02
JAERI-Data-Code-2000-002.pdf:3.05MB
異なる並列計算機を任意に組み合わせ計算を行うために、MPIを通信のための単一のインターフェイスとする異機種並列計算機間通信ライブラリStampiを開発した。StampiはMPI2のインターフェイス仕様に基づき、異なる計算機への動的なプロセス生成とMPIのセマンティクスを保ったまま外部との通信を可能としている。Stampiの主な特徴は次のようにまとめられる。(1)外部通信と内部通信とのプロトコル自動選択機能、(2)通信中継モジュールによるメッセージ中継機能、(3)動的なプロセス生成、(4)異なる2種類の通信路(Master/Slave,Client/Server)の動的形成方法サポート、(5)Java Appletとの通信。従来、ベンダー提供のライブラリでは提供されていなかったこれら外部へのプロセス生成と通信の機能等を実現し、これにより異機種の並列計算機を同時に用いた計算が可能となった。現在Stampiは計算科学技術推進センター所有の並列計算機群COMPACSの5台の並列機とグラフィックサーバ、ほかに8種の並列計算機に実装(計14機種)され、それら計算機間での任意の通信を可能としている。本稿では、Stampiの利用方法を中心に報告している。
大西 亮一*; 木村 俊哉; Guo, Z.*; 岩宮 敏幸*
CEAS/AIAA/ICASE/NASA Langley Int. Forum on Aeroelasticity and Strucrual Dynamics 1999, (2), p.483 - 489, 1999/06
空力弾性解析のための計算モデル構築技法について述べる。モデルは流体力学と構造力学の計算コードを用いて空気力学的な構造変形と応力変化を動的に計算するためのもので、問題として高アスペクト比後退翼の遷音速流中での弾性変形計算に適用した例を示す。また、分散処理を適用し、複合シミュレーションを用いるための複合環境構築のためのアプローチ等を示す。
武宮 博; 太田 浩史; 今村 俊幸; 小出 洋; 松田 勝之; 樋口 健二; 平山 俊雄; 笠原 博徳*
計算工学講演会論文集, 4(1), p.333 - 336, 1999/05
日本原子力研究所では、並列処理に係わる共通基盤技術の研究開発の一環として、ネットワークに接続された複数の並列計算機環境での並列科学計算作業における途切れのない思考を支援する並列分散科学技術計算環境STA/SSPを構築している。本環境は、ネットワーク接続された並列計算機群から構成されるクラスタ上での並列計算プログラム開発を支援する環境と、それら並列計算機群を自由に組み合わせた並列分散計算の実行を支援する環境の2つの環境から構成される。本発表では、上記環境の構築目的及び各支援環境の詳細について説明する。
大西 亮一*; 木村 俊哉; Guo, Z.*; 岩富 敏幸*
A Collection of the 17th AIAA Applied Aerodynamics Conf. Technical Papers, p.492 - 496, 1999/00
遷音速翼の空弾性計算モデルを構築し、並列計算機上で計算を行った例を示す。モデルは圧縮性流体計算と非線形構造計算を行うためのもので、翼の外部内部構造を有限差分法格子と有限要素法格子により作ったものである。講演会では、モデル構築手法、並列計算機上でのインテグレーション手法、モデルの振動モード解析と揚力分布計算、及び分散計算での性能測定等を示す。
武宮 博*; 今村 俊幸; 小出 洋
情報処理, 40(11), p.1104 - 1109, 1999/00
日本原子力研究所計算科学技術推進センターでは、並列処理にかかわる共通基盤技術研究開発の一環として、科学技術計算環境STA(Seamless Thinking Aid)を構築している。STAは、並列分散科学技術計算と呼ばれる新しい形態の科学技術計算を対象とし、プログラム開発から実行、結果解析に至る一連の作業の円滑化、消費される時間の低減を実現することで、利用者の途切れのない思考を支援する(Seamless Thinking Aid)環境である。また、センターではSTA上にいくつかの並列分散アプリケーションを構築し、それらの実用性評価を行っている。本稿では、STA及びSTA上に構築された並列分散アプリケーションについて紹介する。
横川 三津夫; 渡辺 健二*; 山本 浩康*; 藤崎 正英*; 蕪木 英雄
Computational Fluid Dynamics Journal, 1(3), p.337 - 346, 1992/10
直接シミュレーション・モンテカルロ法(DSMC法)は希薄流れから連続流れの範囲の気体流れの数値シミュレーション手法のひとつである。この方法では、多数の模擬分子を用いるため、非常に長い計算時間と大量のメモリを必要とする。本論文では、DSMC法の並列計算手法とその評価結果について述べる。遷移領域におけるキャビティ内流れの解析において、プロセッサ1台の計算時間と比較した結果、プロセッサ64台で約42倍の速度向上が達成された。また、プロセッサ間の通信時間とアイドル時間を計測し同じ粒子数をもつように領域分割することが重要であることを確認した。
渡辺 健二*; 鈴木 孝一郎*; 横川 三津夫; 山本 浩康; 蕪木 英雄
情報処理学会研究報告, 91(61), p.17 - 24, 1991/07
直接シミュレーション・モンテカルロ法(DSMC法)は、希薄気体から連続流体に近い流れまで、幅広い領域の流れのシミュレーションに有効な手法である。しかし、多数の模擬分子を取り扱う場合には、非常に長い計算時間とメモリを必要とする。本報告では、DSMC法における効率的な並列処理の手法とその性能評価の結果について述べる。分散メモリ型高並列計算機AP1000でのキャビティ流れの解析において、プロセッサ64台を使用した場合、1台での処理時間と比較して約42倍の速度向上が得られた。
Guo, Z.; 西田 明美; 崔 炳賢; 中島 憲宏
no journal, ,
原子力施設の耐震解析においては、最近の高性能並列計算技術の発展等により、億単位の自由度を有する数値モデルを用いた大規模並列解析が可能となってきている。その解析結果は3次元空間に加え時系列にもなっているため、ポスト処理が解析以上に困難となる場合がしばしば起こりうる。本研究の目的は、大規模並列解析の結果データ(大規模時系列分散データ)を効率的に可視化するための並列処理アプリケーションの開発にある。今般、大規模時系列分散データに対して適切な前処理を施すことにより、並列可視化の処理効率が最大200倍以上に向上することを確認したため、本稿にて報告する。
